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碳纤维复合材料在土木建筑中的应用:纤维增强塑料(FRP)是土木工程应用的热点,而碳纤维(CFRP)以其良好的物理力学性能,应用广泛、成熟。纤维增强塑料包括碳纤维、芳纶纤维和玻璃纤维等,这些复合材料一般具有耐腐蚀、耐紫外线、轻质、高强和非磁性等特点,作为工程材料在80 年代初其物理力学性能有了突破性的改善和提高。
碳纤维布,又称碳布,目前市面上的碳布较多,但能过安全的、质量有保证的没几家,因此选择时一定要注意。碳布加固是一种较为常见的方法,它具有的优点如下:
1、本身碳布自重轻,厚度小,因而加固后几乎不增加质量和体积;
2、具有良好的柔韧性,适用于梁、柱、板、管道和墙体等各种形状的构件;
3、耐酸、碱、物理腐蚀,适用各种不同环境;
4、施工便捷,*。
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碳纤维布加固混凝土技术,是一种新型混凝土结构加固修补技术,它利用浸渍树脂将碳纤维布粘贴于混凝土表面,共同工作,达到对混凝土结构构件加固补强,较传统的结构加固方法具有明显的高强、、施工便捷、适用面广、良好的耐久性等优越性。
碳纤维布粘贴质量检验
1、碳纤维布实际粘贴部位及层数符合设计要求,位置偏差不大于2cm。
2、碳纤维布与混凝土间的有效粘结采用手压碳纤维布表面的方法进行判断,总有效粘结面积大于95%。碳纤维布空鼓面积小于100cm2的有二处,采用针管注胶的方式进行了补救。
3、碳纤维布与混凝土间的粘结强度采用了碳纤维片材加固混凝土结构施工质量现场检验方法,根据取样规则,加固面积在500~1000M2的工程取两组试样,所有试样的试验结果均属于Af破坏形式,施工质量判定为合格。
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碳纤维加固工艺流程
(1)、表面处理
应清除混凝土表面的剥落、疏松、蜂窝、腐蚀等劣化混凝土,露出混凝土结构层。
混凝土表面打磨平整,直至完全露出混凝土坚固新面。
混凝土构件边角打磨成半径不小于20mm的圆弧。
用压缩空气吹净混凝土构件表面的灰尘,检查粘贴碳纤维混凝土表面平整、清洁方可进行下道工序。
(2)、涂刷底胶
按比例配制底层涂抹胶,匀涂抹于混凝土表面,涂抹均匀,防止胶体结滴凝结,待底胶指触干燥后,方可进行下道工序施工。
(3)、混凝土表面缺陷修补
应对混凝土表面凹陷不平部位应用找平材料填补平整,不应有棱角。
找平材料由同批碳纤维粘贴胶,面胶按比例与滑石粉配置,找平材料表面指触干燥后,进行下一工序的施工。
(4)、粘贴碳纤维布
1.在剪力墙构件的受拉区粘贴碳纤维片材料进行受弯加固,纤维方向与加固处的受拉方向一致。
2.采用封闭式粘贴,U型粘贴或侧面粘贴对剪力墙进行受剪加固,纤维方向宜于构件轴向垂直。
3.采用粘贴碳纤维片材进行结构加固时,须卸载作业在结构上的活荷载。
4.碳纤维布纤维的受力方向的搭接长度不应小于200mm,当采用多条或多层碳纤维布加固时,各条或各层碳纤维布的搭接位置相互错开。
5.按设计要求的尺寸裁剪碳纤维布;按比例配制面胶,并均匀涂抹于粘贴部位,将碳纤维布用手轻压贴于需粘贴的部位,采用的滚筒顺纤维方向多次滚压,挤泡,使面胶充分 浸透碳纤维布;多层粘贴时应重复上述步骤;应在后一层碳纤维布的表面均匀涂抹面胶。
6.碳纤维布纤维的受力方向的搭接长度不小于200mm。当采用多条或多层碳纤维布加固时,各条或各层碳纤维。
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今天捷和加固来说说碳纤维布加固施工中要注意的这5点。下文说明依据:G550-2010《建筑结构加固工程施工质量验收规范》。
一、粘帖碳纤维布刷胶,配有底胶的,必须先刷底胶,达到指干在进行面胶作业,底胶指干未能及时作业,必须等到12小时后在粘帖碳纤维布。底胶作业,不得擅自免去底胶,底胶不得擅自添加稀释剂,改变粘稠度。免底涂浸渍胶除外。
二、粘帖碳纤维布时,表面必须充分展平、不得有褶皱,铺层均匀压实,无气泡发生。多层粘帖时,必须在本层碳纤维布达到指干时再进行下一层作业,延误时间**过1小时,等待12小时后在作业。
三、粘帖碳纤维布施工后,静止7天,待完全固话后,检查有无出现空鼓现象,单个空鼓面积不得大雨10000平方毫米,允许采用法充胶进行修复。若单个空鼓面积大于10000平方毫米,应该切除重新粘帖碳纤维布,顺着手里方向达接处不小于200毫米,如果粘帖层数**过3层,搭接处不小于300毫米,非受力方向搭接处不小于100毫米。
四、这里有一个非常重要的一点,就是涂胶层,有的客户为了节约成本,用胶量很少,这个是不对的,对碳纤维布胶层应该控制在1.5毫米,浮动0.5毫米。
五、现场检验加固材料与混凝土正拉粘结强度的合格指标:
当然还有一个重要的点,就是选择一个好的碳纤维布生产厂家。
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